CỔNG LOGIC
Biểu thức Logic và mạch điện
4 Đại số bool và định lý Demorgan Thời gian: 1,5giờ
5 Đơn giản biểu thức logic Thời gian:2 giờ
6 Thực hành Thời gian:1 giờ
1 Flip - Flop R-S Thời gian: 1 giờ
2 FF R-S tác động theo xung lệnh
3 Flip - Flop J -K Thời gian:1 giờ
4 Flip - Flop T Thời gian:1 giờ
5 Flip - Flop D Thời gian:1 giờ
6 Flip - Flop M-S Thời gian:1 giờ
7 Flip - Flop với ngõ vào Preset và
8 Thực hành Thời gian:3giờ
3 Bài 3: Mạch đếm và thanh ghi 16 2 13 1
1 Mạch đếm Thời gian: 9 giờ
2 Thanh ghi Thời gian:4 gi
3 Thực hành Thời gian:2 giờ
1 Mạch mã hóa Thời gian: 4giờ
2 Mạch giải mã Thời gian: 4giờ
3 Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ
4 Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ
5 Thực hành Thời gian:7 giờ
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn số liệu Việc đo lường, quản lý và ghi chép các số liệu này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và ước đoán, từ đó nâng cao hiệu quả công việc.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân dn-1…d2d1d0, các vị trí được xác định từ phải qua trái, tương ứng với hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, trong khi phần nguyên được đọc từ trái qua phải với các phần chục, phần trăm, phần nghìn cho phần lẻ sau dấu phẩy.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân có n số hạng, số lượng giá trị sẽ là 10^n, với mỗi giá trị liền kề nhau có sự chênh lệch gấp 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số nhị phân sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện dưới dạng: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit, trong đó bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất) và bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit có tổng cộng 2^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 (0 000) và giá trị lớn nhất là 1 (1 111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, với quy tắc vị trí trọng số của 8 m (m = -2, -1, 0, 1, 2, ) Một dãy số octal được thể hiện dưới dạng 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân có n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 và giá trị lớn nhất là 7.777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề nhau có sự chênh lệch là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi các bát phân sang số nhị phân, chúng ta thay thế mỗi ký tự số bằng số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thập lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc sử dụng ký tự tương ứng với số nhị phân 4 bit.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, bắt đầu từ giá trị nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng nhị phân, do đó mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, cần phải chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Việc quy định cách thức biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng số nhị phân dẫn đến sự ra đời của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa các số thập phân theo hệ nhị phân.
Mỗi ký số thập phân, với giá trị lớn nhất là 9, cần 4 bit để mã hóa Do đó, mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, luôn sử dụng 4 bit cho từng ký số.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, với các số từ 0000 đến 1001 được sử dụng, trong khi các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được áp dụng Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số tương tự như các hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực chất, BCD là một hệ thống số thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
Thực hành
1 Flip - Flop R-S Thời gian: 1 giờ
2 FF R-S tác động theo xung lệnh
3 Flip - Flop J -K Thời gian:1 giờ
4 Flip - Flop T Thời gian:1 giờ
5 Flip - Flop D Thời gian:1 giờ
6 Flip - Flop M-S Thời gian:1 giờ
7 Flip - Flop với ngõ vào Preset và
8 Thực hành Thời gian:3giờ
3 Bài 3: Mạch đếm và thanh ghi 16 2 13 1
1 Mạch đếm Thời gian: 9 giờ
2 Thanh ghi Thời gian:4 gi
3 Thực hành Thời gian:2 giờ
1 Mạch mã hóa Thời gian: 4giờ
2 Mạch giải mã Thời gian: 4giờ
3 Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ
4 Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ
5 Thực hành Thời gian:7 giờ
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn dữ liệu Việc đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán số lượng giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và ước đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân, các chữ số được sắp xếp theo thứ tự từ phải qua trái, với vị trí của chúng thể hiện hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, v.v Phần nguyên được xác định từ bên trái sang phải, trong khi phần lẻ sau dấu phẩy thể hiện phần chục, phần trăm, phần nghìn, v.v.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, số lượng giá trị có thể đạt được là 10^n Sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề trong dãy này là gấp 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số nhị phân, với hai ký số 0 và 1, được sử dụng để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện dưới dạng: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (Most Significant Bit), tức là bit có giá trị lớn nhất, trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (Least Significant Bit), tức là bit có giá trị nhỏ nhất.
Số nhị phân với n bit sẽ có 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0 000) và giá trị lớn nhất là 1 (1 111) Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, với quy tắc vị trí trọng số theo cơ số 8 (m = -2, -1, 0, 1, 2 ) Một dãy số octal được thể hiện dưới dạng: 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân với n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là 7 777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề nhau có sự chênh lệch là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi các bát phân sang số nhị phân, ta thay thế mỗi ký tự số bằng một số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc tương ứng giữa ký tự và số nhị phân.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số giữa hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng các số nhị phân, do đó mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, cần phải được chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Để thực hiện điều này, cần quy định cách biểu diễn các số nhị phân cho các loại dữ liệu khác nhau, dẫn đến sự ra đời của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa số thập phân theo dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân có giá trị tối đa là 9, do đó cần sử dụng 4 bit để mã hóa mỗi ký số này Mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, và luôn sử dụng 4 bit cho từng số thập phân.
Mã BCD sử dụng mã hóa mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, với các số từ 0000 đến 1001 là hợp lệ, trong khi các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được sử dụng Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số giống như hệ thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân; thực chất, BCD là một dạng biểu diễn số trong hệ thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
FLIP –FLOP
Flip - Flop T
Flip - Flop D
6 Flip - Flop M-S Thời gian:1 giờ
7 Flip - Flop với ngõ vào Preset và
8 Thực hành Thời gian:3giờ
3 Bài 3: Mạch đếm và thanh ghi 16 2 13 1
1 Mạch đếm Thời gian: 9 giờ
2 Thanh ghi Thời gian:4 gi
3 Thực hành Thời gian:2 giờ
1 Mạch mã hóa Thời gian: 4giờ
2 Mạch giải mã Thời gian: 4giờ
3 Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ
4 Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ
5 Thực hành Thời gian:7 giờ
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn dữ liệu Việc đo lường, quản lý và ghi chép số lượng này giúp đơn giản hóa các quá trình xử lý và ước đoán, từ đó nâng cao hiệu quả công việc.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân, các chữ số được sắp xếp theo quy ước từ phải qua trái, thể hiện các hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, và ngược lại từ trái qua phải cho phần thập phân, bao gồm phần chục, phần trăm, phần nghìn sau dấu phẩy.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, số lượng giá trị có thể đạt được là 10^n Mỗi giá trị trong dãy số này cách nhau một khoảng cách gấp 10 lần so với giá trị liền kề.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số 2, hay còn gọi là hệ nhị phân, sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn giá trị của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được biểu diễn theo cấu trúc: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit, trong đó bit bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất) và bit bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit có tổng cộng 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (được biểu diễn là 000) và giá trị lớn nhất là 1 (được biểu diễn là 111) Các trọng số của các bit được sắp xếp từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4, và tiếp tục theo quy luật lũy thừa của 2.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, tuân theo quy tắc vị trí trọng số với cơ số 8 Một dãy số octal được thể hiện dưới dạng: 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân với n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là 7 777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và sự chênh lệch giữa hai số liền kề là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi các bát phân sang số nhị phân, ta thay thế từng ký tự số bằng số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc sử dụng ký tự tương ứng với số nhị phân 4 bit.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số được xử lý dưới dạng các số nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, phải được chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Do đó, cần quy định cách biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng số nhị phân, dẫn đến sự xuất hiện của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Coded Decimal), là mã hóa các số thập phân dưới dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân lớn nhất là 9, vì vậy cần 4 bit để mã hóa mỗi ký số thập phân Mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, với việc sử dụng 4 bit cho từng ký số thập phân.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, chỉ sử dụng các số từ 0000 đến 1001 Các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được dùng làm mã BCD Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như hệ thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực chất, BCD là một hệ thập phân được sử dụng để biểu diễn các chữ số thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
Flip - Flop với ngõ vào Preset và Clear
Thực hành
3 Bài 3: Mạch đếm và thanh ghi 16 2 13 1
1 Mạch đếm Thời gian: 9 giờ
2 Thanh ghi Thời gian:4 gi
3 Thực hành Thời gian:2 giờ
1 Mạch mã hóa Thời gian: 4giờ
2 Mạch giải mã Thời gian: 4giờ
3 Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ
4 Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ
5 Thực hành Thời gian:7 giờ
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, việc tiếp xúc và xử lý với số lượng lớn là điều thường gặp Số lượng này có thể được đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán, giúp đơn giản hóa các quá trình xử lý và ước đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân, các chữ số được sắp xếp theo quy ước từ phải qua trái, thể hiện các hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn Phần nguyên được xác định từ bên trái sang phải, trong khi phần lẻ sau dấu phẩy thể hiện các giá trị phần chục, phần trăm, phần nghìn.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, số lượng giá trị có thể đạt được là 10^n Sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề trong dãy số này là 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Số nhị phân sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện theo công thức: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất), trong khi bit ở bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit sẽ có 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0.000) và giá trị lớn nhất là 1 (1.111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, với quy tắc vị trí trọng số của 8 m (m = -2, -1, 0, 1, 2 ) Một dãy số octal được thể hiện dưới dạng: 0n-10n-2 020100.
Một dãy số bát phân với n số hạng sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là 7 777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề nhau có sự chênh lệch gấp 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi các bát phân sang số nhị phân, chúng ta thay thế mỗi ký tự số bằng số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì mỗi nhị phân 4 bit có khả năng diễn tả 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc biểu diễn số bằng một ký tự tương ứng.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số được xử lý dưới dạng nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, cần phải chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Do đó, việc quy định cách biểu diễn các số nhị phân cho các loại dữ liệu khác nhau là cần thiết, dẫn đến sự xuất hiện của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Coded Decimal), là mã hóa các số thập phân theo dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân có giá trị tối đa là 9, do đó cần 4 bit để mã hóa mỗi ký số này Mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, và luôn sử dụng 4 bit cho từng số thập phân.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, với các số từ 0000 đến 1001 được sử dụng Các nhóm số nhị phân 4 bit ngoài khoảng này không được áp dụng trong mã BCD Một trong những ưu điểm chính của mã BCD là khả năng dễ dàng chuyển đổi giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như các hệ thống thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực chất, BCD là một hệ thống thập phân với cách biểu diễn riêng biệt.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
MẠCH ĐẾM VÀ THANH GHI
Thực hành
1 Mạch mã hóa Thời gian: 4giờ
2 Mạch giải mã Thời gian: 4giờ
3 Mạch ghép kênh Thời gian:4 giờ
4 Mạch tách kênh Thời gian:4 giờ
5 Thực hành Thời gian:7 giờ
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn dữ liệu Việc đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán các con số giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và dự đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân, các chữ số được sắp xếp theo quy ước từ phải qua trái, thể hiện các hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn Ngược lại, từ trái qua phải, các phần của số thập phân sau dấu phẩy thể hiện phần chục, phần trăm, phần nghìn.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, số lượng giá trị có thể có là 10^n Sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề trong dãy này là 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số 2, hay hệ nhị phân, sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện theo công thức: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất), trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit sẽ tạo ra 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0 000) và giá trị lớn nhất là 1 (1 111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, theo quy tắc vị trí trọng số với cơ số 8 Một dãy số octal được thể hiện dưới dạng 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân với n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 và giá trị lớn nhất là 7.777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề có sự chênh lệch là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi bát phân sang số nhị phân, ta thay thế mỗi ký tự số bằng một số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau Điều này tạo thuận lợi cho việc sử dụng một ký tự duy nhất để tương ứng với số nhị phân 4 bit, từ đó giúp tối ưu hóa các hệ thống số.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, phải được chuyển đổi thành dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Do đó, cần quy định cách thức biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng các số nhị phân, dẫn đến sự xuất hiện của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa số thập phân theo dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân, do có giá trị lớn nhất là 9, cần được mã hóa bằng 4 bit Khi chuyển đổi, mỗi số thập phân sẽ được biểu diễn bằng số nhị phân tương ứng, và quy tắc là luôn sử dụng 4 bit cho từng ký số thập phân.
Mã BCD (Binary-Coded Decimal) biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, với các số được sử dụng chỉ từ 0000 đến 1001 Các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được áp dụng trong mã BCD Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như hệ thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực chất, BCD là một dạng biểu diễn của hệ thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
MẠCH LOGIC MSI
Thực hành
5 Bài 5: Họ vi mạch TTL - CMOS 8 2 5 1
1 Cấu trúc và thông số cơ bản của
2 Cấu trúc và thông số cơ bản của
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một khối lượng lớn thông tin Việc đo lường, quản lý và ghi chép số liệu giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và ước đoán, từ đó nâng cao hiệu quả trong công việc.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân dn-1…d2d1d0, vị trí các chữ số từ phải qua trái biểu thị hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, trong khi phần nguyên được thể hiện từ trái qua phải Đối với phần lẻ, sau dấu phẩy, các vị trí tương ứng là phần chục, phần trăm, phần nghìn, và các giá trị nhỏ hơn.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, có tổng cộng 10^n giá trị Sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề là 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Số nhị phân sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện dưới dạng: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (Most Significant Bit), tức là bit có giá trị lớn nhất, trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (Least Significant Bit), tức là bit có giá trị nhỏ nhất.
Số nhị phân với n bit có tổng cộng 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (000 ) và giá trị lớn nhất là 1 (111 ) Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu diễn lượng của một đại lượng, với quy tắc vị trí trọng số của 8 m (m = -2, -1, 0, 1, 2, ) Một dãy số octal có thể được thể hiện dưới dạng 0n-10n-2 020100.
Một dãy số bát phân có n số hạng sẽ tạo ra 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là 7 777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề có sự chênh lệch là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi các số thập phân sang số nhị phân, chúng ta thay thế mỗi ký tự số bằng một số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì mỗi nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc sử dụng một ký tự tương ứng với số nhị phân 4 bit.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 và giá trị lớn nhất là FFFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, phải được chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Điều này dẫn đến việc quy định cách biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa số thập phân theo dạng nhị phân.
Để mã hóa mỗi ký số thập phân, chúng ta cần 4 bit, vì ký số thập phân lớn nhất là 9 Mỗi số thập phân được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, và luôn sử dụng 4 bit cho từng số thập phân.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, trong đó chỉ có các số từ 0000 đến 1001 được sử dụng, còn lại các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được áp dụng Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như hệ thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân, mà thực chất là một hệ thập phân được sử dụng để biểu diễn các chữ số thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
HỌ VI MẠCH TTL – CMOS
Cấu trúc và thông số cơ bản của TTL
Cấu trúc và thông số cơ bản của CMOS
3 Giao tiếp TTL và CMOS
4 Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, việc tiếp xúc và xử lý một lượng lớn số liệu là điều thường thấy Số liệu này có thể được đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán, giúp đơn giản hóa các quá trình xử lý và ước đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân dn-1…d2d1d0, các vị trí từ phải qua trái thể hiện hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, trong khi phần nguyên được xác định ngược lại từ trái qua phải với phần chục, phần trăm, phần nghìn đối với phần lẻ sau dấu phẩy.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, có tổng cộng 10^n giá trị Sự khác biệt giữa hai giá trị liền kề trong dãy số này là gấp 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Số nhị phân được biểu diễn bằng hai ký số 0 và 1, dùng để thể hiện lượng của một đại lượng nào đó Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được cấu trúc như sau: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (Most Significant Bit), tức là bit có giá trị lớn nhất, trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (Least Significant Bit), tức là bit có giá trị nhỏ nhất.
Số nhị phân với n bit sẽ tạo ra 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0 000) và giá trị lớn nhất là 1 (1 111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao là 1, 2, 4, và tiếp tục theo cấp số nhân.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu thị lượng của một đại lượng, theo quy tắc vị trí trọng số với cơ số 8 Mỗi chữ số trong dãy số octal có trọng số tương ứng với các m (m = -2, -1, 0, 1, 2, ) Một dãy số octal có thể được biểu diễn như: 0n-10n-2 020100.
Một dãy số bát phân với n số hạng sẽ tạo ra 8^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị thấp nhất là 0 và giá trị cao nhất là 7.777 Trọng số của các bit tăng dần theo thứ tự là 1, 8, 64, và giữa hai giá trị liền kề có sự chênh lệch gấp 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi bát phân sang số nhị phân, ta thay thế mỗi ký tự số bằng số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng một ký tự để tương ứng với số nhị phân 4 bit, giúp tối ưu hóa trong các hệ thống số.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, bắt đầu từ giá trị nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số giữa hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số được xử lý dưới dạng nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, cần phải chuyển đổi về dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Do đó, việc quy định cách thức biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng số nhị phân là rất quan trọng, dẫn đến sự ra đời của các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa các số thập phân theo hệ nhị phân.
Mỗi ký số thập phân lớn nhất là 9, vì vậy cần 4 bit để mã hóa mỗi ký số này Mỗi số thập phân được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng và luôn sử dụng 4 bit cho từng ký số thập phân.
Mã BCD sử dụng mã nhị phân 4 bit để biểu diễn các số thập phân, với các giá trị từ 0000 đến 1001 được áp dụng, trong khi các nhóm nhị phân 4 bit khác không được sử dụng Một trong những ưu điểm nổi bật của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như các hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực tế, BCD là một dạng biểu diễn của hệ thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
Giao tiếp giữa mạch logic và tải công suất
công suất Thời gian:2 giờ
Kiểm tra Thời gian:6 giờ
3 Mở rộng dung lượng bộ nhớ Thời gian: 2giờ
4 Thực hành Thời gian: 1giờ
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn số liệu Việc đo đạc, quản lý và ghi chép số lượng này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và ước đoán, từ đó nâng cao hiệu quả làm việc.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân dn-1…d2d1d0, các vị trí được xác định từ phải qua trái, thể hiện hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, trong khi phần nguyên được đọc từ trái qua phải với các giá trị phần chục, phần trăm, phần nghìn, và các phần lẻ sau dấu phẩy.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, số lượng giá trị có thể có là 10^n, và sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề là 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số nhị phân, với hai ký số 0 và 1, được sử dụng để biểu diễn lượng của một đại lượng nào đó Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện dưới dạng: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất), trong khi bit ở bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit sẽ có 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (000 0) và giá trị lớn nhất là 1 (111 1) Trọng số của các bit được tính từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu diễn lượng của một đại lượng, theo quy tắc vị trí trọng số với cơ số 8 Một dãy số octal có thể được biểu diễn dưới dạng 0n-10n-2 020100.
Một dãy số bát phân với n số hạng sẽ tạo ra 8^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị thấp nhất là 0 và giá trị cao nhất là 7.777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề có sự chênh lệch gấp 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi bát phân sang số nhị phân, ta thay thế mỗi ký tự số bằng một số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng diễn tả 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc biểu diễn thông tin Điều này cho phép mỗi ký tự trong hệ lục phân tương ứng với một số nhị phân 4 bit, mang lại sự thuận lợi cho các hệ thống số.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng nhị phân, vì vậy mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và mệnh lệnh, cần phải chuyển đổi thành dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Do đó, cần quy định cách thức biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng các mã số Một trong những mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa các số thập phân thành dạng nhị phân.
Để mã hóa mỗi ký số thập phân, cần sử dụng 4 bit, vì ký số thập phân lớn nhất là 9 Mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, và luôn sử dụng 4 bit cho từng số thập phân.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, với các số từ 0000 đến 1001 được sử dụng, trong khi các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được áp dụng Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như hệ thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân, mà thực chất là một dạng biểu diễn hệ thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
BỘ NHỚ
Thực hành
7 Bài 7: Kỹ thuật ADC - DAC 11 2.5 7.5 1
1 Mạch chuyển đổi số - tương tự
2 Mạch chuyển đổi tương tự - số
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn dữ liệu Việc đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán số lượng này giúp đơn giản hóa các quá trình xử lý và ước đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân, các chữ số được sắp xếp theo quy ước từ phải qua trái, thể hiện các hàng như hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, và hàng nghìn Phần nguyên của số nằm ở bên trái dấu phẩy, trong khi phần lẻ được xác định từ dấu phẩy trở đi, với các hàng như phần chục, phần trăm, và phần nghìn.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân với n số hạng, có tổng cộng 10^n giá trị, và sự chênh lệch giữa hai giá trị liền kề là 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Số nhị phân sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu diễn lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được thể hiện dưới dạng: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số, mỗi số hạng được đại diện bởi một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (bit có giá trị lớn nhất), trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (bit có giá trị nhỏ nhất).
Số nhị phân với n bit có tổng cộng 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0.000) và giá trị lớn nhất là 1 (1.111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các chữ số từ 0 đến 7 được sử dụng để biểu diễn lượng của một đại lượng, theo quy tắc vị trí trọng số với cơ số 8 Một dãy số octal có thể được biểu diễn dưới dạng: 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân có n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0.000 và giá trị lớn nhất là 7.777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề nhau có sự chênh lệch là 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi bát phân sang số nhị phân, chúng ta thay thế mỗi ký tự số bằng một số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì nhị phân 4 bit có khả năng biểu diễn 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc sử dụng ký tự tương ứng với số nhị phân 4 bit.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex có n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, với giá trị nhỏ nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, và trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng nhị phân, yêu cầu mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, phải ở dạng nhị phân để mạch có thể hiểu và xử lý Do đó, cần quy định cách biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng các mã số, trong đó mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), mã hóa số thập phân theo dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân có giá trị tối đa là 9, do đó cần sử dụng 4 bit để mã hóa mỗi ký số này Mỗi số thập phân sẽ được chuyển đổi sang số nhị phân tương ứng, và quy tắc này luôn áp dụng 4 bit cho từng ký số thập phân.
Mã BCD sử dụng mã nhị phân 4 bit để biểu diễn các số thập phân, với các số từ 0000 đến 1001 được phép sử dụng, trong khi các nhóm nhị phân 4 bit khác không được áp dụng Ưu điểm nổi bật của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân Thực chất, BCD là một hệ thống thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước
KỸ THUẬT ADC – DAC
Mạch chuyển đổi tương tự sang số (ADC)
Mã Bài: MĐ17- 01 Giới thiệu:
Trong khoa học, công nghệ và đời sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên phải làm việc với một lượng lớn dữ liệu Việc đo lường, quản lý, ghi chép và tính toán các con số này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và ước đoán.
- Trình bày được cấu trúc của hệ thống số và mã số
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản
- Trình bày được các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số
- Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản dùng cổng logic
- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập
1 Hệ thống số và mã số
1.1 Hệ thống số thập phân (Decimal system)
Trong hệ thập phân người ta sử dụng 10 ký tự từ 0 đến 9 kết hợp với các dấu chấm, dấu phẩy để chỉ về lượng:
Trong dãy số thập phân dn-1…d2d1d0, các vị trí từ phải qua trái thể hiện hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn, trong khi phần nguyên được xác định Ngược lại, từ trái qua phải, phần thập phân sau dấu phẩy được phân chia thành phần chục, phần trăm, phần nghìn, và các đơn vị nhỏ hơn.
Nói tóm lại bất kì số nào cũng là tổng các tích giữa giá trị của mỗi chữ số với giá trị (gọi là trọng số) của nó
Trong một dãy số thập phân có n số hạng, số lượng giá trị có thể đạt được là 10^n Điều này có nghĩa là giữa hai giá trị liền kề trong dãy số sẽ có sự chênh lệch gấp 10 lần.
1.2 Hệ thống số nhị phân (Binary system)
Cơ số 2 là hệ thống số nhị phân, sử dụng hai ký số 0 và 1 để biểu thị lượng của một đại lượng Một dãy số nhị phân chỉ tính phần nguyên được biểu diễn theo cấu trúc: bn-1bn-2 b2b1b0.
Trong hệ thống số nhị phân, mỗi số hạng được biểu diễn bằng một bit Bit ở vị trí bên trái nhất được gọi là MSB (Most Significant Bit), tức là bit có giá trị lớn nhất, trong khi bit ở vị trí bên phải nhất được gọi là LSB (Least Significant Bit), tức là bit có giá trị nhỏ nhất.
Số nhị phân với n bit sẽ có 2^n giá trị khác nhau, trong đó giá trị nhỏ nhất là 0 (0.000) và giá trị lớn nhất là 1 (1.111) Trọng số của các bit tăng dần từ thấp đến cao lần lượt là 1, 2, 4.
8 và giữa hai bit kề nhau chênh lệch nhau 2 lần
Chuyển đổi từ số nhị phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau: b n-1 b n-2 b 2 b 1 b 0 = b n-1 2 n-1 +b n-2 2 n-2 b 2 2 2 +b 1 2 1 +b 0 2 0
Chuyển đổi từ số thập phân sang nhị phân
Quy tắc chuyển như sau:
Sử dụng qui tắc chia 2 liên tiếp số A10 và lấy phần dư
- Phần dư đầu tiên của phép chia là bit LSB
- Phần dư cuối cùng cùng của phép chia là bit MSB
1.3 Hệ thống số bát phân (Octal system)
Trong hệ thống số bát phân, các số từ 0 đến 7 được sử dụng để mô tả lượng của một đại lượng, với quy tắc vị trí trọng số của 8 m (m = -2, -1, 0, 1, 2, ) Một dãy số octal được biểu diễn theo cách: 0n-10n-2 020100.
Trong một dãy số bát phân với n số hạng, sẽ có 8^n giá trị khác nhau, với giá trị thấp nhất là 0 000 và giá trị lớn nhất là 7 777 Trọng số của các bit từ thấp đến cao lần lượt là 1, 8, 64, và giữa hai số liền kề có sự chênh lệch gấp 8 lần.
Chuyển đổi từ bát phân sang thập phân
Quy tắc chuyển như sau:
Chuyển đổi số thập phân sang biểu diễn số bát phân
Quy tắc chuyển như sau: Để thực hiện chuyển từ A10 sang A8 ta thực hiện phép chia của A10 cho A8 rồi lấy phần dư
Để chuyển đổi bát phân sang số nhị phân, ta thay thế mỗi ký tự số bằng số nhị phân 3 bit tương ứng theo bảng quy định.
1.4 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal system)
Hệ HEX sử dụng 16 kí tự bao gồm 10 số tự nhiên từ 0 đến 9 và các chữ cái in hoa gồm A, B, C, D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15
Hệ thống lục phân được sử dụng vì một số nhị phân 4 bit có khả năng diễn tả 16 giá trị khác nhau, giúp đơn giản hóa việc biểu diễn thông tin Điều này cho phép mỗi ký tự trong hệ thập lục phân tương ứng với một số nhị phân 4 bit, mang lại sự thuận lợi cho các hệ thống số.
Một dãy Hex được biểu diễn như sau: hn-1hn-2 .h2h1h0
Trong dãy số Hex, với n số hạng, sẽ có 16^n giá trị khác nhau, bắt đầu từ giá trị nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là F FFF Trọng số của các bit lần lượt là 1, 16, 256, với trọng số của hai số hạng kề nhau chênh lệch nhau 16 lần.
Chuyển đổi số thập lục phân sang số thập phân
Ghi chú: nếu số thập lục phân bắt đầu bằng chữ thì khi viết phải thêm số 0 vào trước, ví dụ: EF → 0EF
Chuyễn đổi số thập phân sang số thập lục phân
- Thực hiện theo quy tắc lấy A10 chia cho A16 rồi lấy phần dư
Chuyển đổi thập lục phân sang biểu diễn số nhị phân
- Thực hiện theo quy tắc biểu diễn một ký số thập lục phân bằng một nhóm tổ hợp 4 bit nhị phân
Ví dụ: Với A16 = 4EFB suy ra A2 = 0100 1110 1111 1011
Bảng hình 1.2 mô tả quan hệ giữa hệ thập phân, thập lục phân và nhị phân
Thập phân Thập lục phân Nhị phân
1.5 Mã BCD (Binary code decimal)
Thông tin trên mạch số điều được xử lý dưới dạng các số nhị phân, do đó mọi dữ liệu, bao gồm số lượng, chữ cái, dấu hiệu và lệnh, cần phải chuyển đổi sang dạng nhị phân để mạch số có thể hiểu và xử lý Điều này yêu cầu quy định cách thức biểu diễn các dữ liệu khác nhau bằng các mã số, trong đó mã thập phân phổ biến nhất là mã BCD (Binary Code Decimal), là mã hóa số thập phân theo dạng nhị phân.
Mỗi ký số thập phân, với giá trị lớn nhất là 9, cần 4 bit để mã hóa Khi chuyển đổi, mỗi số thập phân sẽ được biểu diễn bằng số nhị phân tương ứng, luôn sử dụng 4 bit cho từng ký số.
Mã BCD biểu diễn mỗi số thập phân bằng một số nhị phân 4 bit, trong đó chỉ có các số từ 0000 đến 1001 được sử dụng Các nhóm số nhị phân 4 bit khác không được áp dụng trong mã BCD Ưu điểm chính của mã BCD là khả năng chuyển đổi dễ dàng giữa mã thập phân và nhị phân, chỉ cần nhớ các nhóm mã 4 bit tương ứng với các ký số thập phân từ 0 đến 6.
- So sánh mã BCD và mã nhị phân
Mã BCD không phải là một hệ thống số như thập phân, nhị phân, bát phân hay thập lục phân; mà thực chất, BCD là một dạng biểu diễn trong hệ thập phân.
9 từng kí số được mã hóa thành giá trị nhị phân tương ứng và cũng phải hiểu rằng mã BCD không phải là một mã nhị phân quy ước